不同烘干循环风机静叶设计点90%叶片高度剖面上的压力分布。不同叶片高度的不同进水条件导致叶片型线优化结果差异过大,难以对叶片型线进行过度优化。从图中不难看出,原型直叶片的进口具有明显的正攻角,端弯叶片的载荷由于分离流动而减小。由于受叶片端部弯曲的影响,三维叶片的攻角几乎为零,并且由于端部流动的改善,载荷甚至略高于原型直叶片。研究了不同静叶对单级风扇级性能的影响。
烘干循环风机

不同烘干循环风机静叶设计点90%叶片高度剖面上的压力分布。不同叶片高度的不同进水条件导致叶片型线优化结果差异过大,难以对叶片型线进行过度优化。从图中不难看出,原型直叶片的进口具有明显的正攻角,端弯叶片的载荷由于分离流动而减小。由于受叶片端部弯曲的影响,三维叶片的攻角几乎为零,并且由于端部流动的改善,载荷甚至略高于原型直叶片。研究了不同静叶对单级风扇级性能的影响。烘干循环风机带有三个不同定子叶片的单级风扇级的效率特性。从烘干循环风机中不难看出,端部弯曲定子可以有效地提高裕度,但由于定子损耗的增加,级效率降低了1.39%。前缘弯曲引起的叶片反向弯曲效应被叶片正向弯曲叠加所抵消。舞台效率略有提高,高点提高0.26%。失速边界越近,风扇级效率越明显。同时,烘干循环风机转子出口顶部的静压力随着定子叶片顶部的功能力的增加而降低(如图21所示,转子叶片出口直径上的静压力)。在方向分布上,将定子出口处的背压设置为接近失速的原型级工况,背压为114451pa,风机的失速裕度进一步从27.1%扩大到48.8%,推迟了叶尖泄漏引起的失速。
与均匀间隙相比,烘干循环风机在平均叶顶间隙不变的前提下,1~3级间隙方案下的风机总压力和效率均高于均匀间隙方案下的风机总压力和效率;前导间隙越大,尾随间隙越小,性能越明显。模拟了三种烘干循环风机不同长度和初始位置的吸力面小翼叶栅的内部流场。改进是,但随着烘干循环风机间隙的逐渐收缩,风机的性能改善逐渐减小;在设计流量下,方案2和方案3下的总压力分别增加20。对于PA和22PA,烘干循环风机效率分别提高0.69%和0.70%,特别是在小流量情况下。方案2和方案3的效率分别提高1.16%和1.20%。同时,方案1-3对应的区(>81%)变宽,根据总压的趋势,喘振裕度增大,稳定工作范围提高。但4-6级进风机的总压和效率均均匀间隙,随着间隙的增大,风机的性能下降更大。方案6的总压力和效率分别降低了15pa和0.14%。模拟结果与参考文献中给出的结果一致。以上分析表明,在相同流量范围的前提下,锥形间隙的区变宽,相应的流量范围增大,烘干循环风机的稳定工作区增大,设计流量和左效率明显提高,措施简单,易于实施。考虑到风机选型中参数裕度过大,导致轴流风机在设计流量的左侧运行,可以将变细的间隙形状作为提高风机性能的手段。为了分析不同叶尖间隙形状下风机性能变化的内在机理,进行了内部流动特性和叶轮能力分析。
烘干循环风机叶尖涡度的增大可以有效地阻碍泄漏流的通过,使烘干循环风机泄漏流与主流混合造成的损失减小,叶片前缘泄漏量的增加小于中、后缘泄漏量的增加。6和7,以及表3所示的气动性能,其中载荷系数由叶尖的切线速度定义。总体上,漏风量减少,提高了风机的性能。这与参考文献中得到的前、后缘对烘干循环风机总压损失系数的影响是一致的。随着间隙的逐渐增大,叶顶前部的涡度强度增大,后缘的涡度强度减小,总体变化较小,泄漏量略有增加。叶片吸力前缘中部涡度强度略有增加,沿弦长方向吸力面中部和后部涡度强度基本不变。烘干循环风机叶片前缘附近的涡度强度急剧增加。这是由于前缘点高度的变化导致的叶尖流动角度的变化。前缘点涡度强度的增加阻碍了吸力面附近的流入,也降低了主流与泄漏流的混合程度。虽然方案6的进风速度有所降低,但由于叶顶和后缘附近的涡度强度降低,烘干循环风机效率总体降低,相应的泄漏面积和泄漏流量增大。轴向速度分布可以反映转子叶片流道内的流动能力和分离尾迹区的特征。因此,转子叶片出口轴向速度分布的径向分布如图6所示,用于分析流量。由于叶根和叶顶端壁附件的附面层较厚,导致流体流过该区域后的轴向速度较小,而叶顶附件又因泄漏存在使轴向速度进一步减小。
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